哪種空氣凈化器能夠消滅冠狀病毒?
1、冠狀病毒如何進行傳播?
冠狀病毒會以飛沫或飛沫核的方式進行傳播,少數通過接觸傳播
舉例而言,一個噴嚏大約會含有4萬個飛沫,其中大飛沫(>60微米),小飛沫(10-60微米),由于環境濕度并沒有達到100%RH,飛沫會馬上開始蒸發,短時間后飛沫會變成0.5-12微米的飛沫核*1。
一個咳嗽會產生約3000個飛沫核,相當于人正常說話5分鐘產生飛沫核*2
噴嚏釋放的飛沫的初速度很大,約有100m/s,因此可傳播到幾米之外*3,而正常呼吸產生的飛沫也可被1米外的人吸入。*4
那么飛沫和飛沫核真正落地需要多久呢?
直徑100微米攜帶病毒顆粒會在10s后落地,20微米顆粒會在4分鐘后落地,10微米會在17分鐘后落地,而1-3微米的顆粒將幾乎'永久性'懸浮于空氣中*5(幾小時以上,甚至幾天)——這意味著飛沫核的傳播距離將非常遠。這種特性讓病毒具備了長程感染的可能。
大名頂頂的冠狀病毒SARS既可以通過飛沫被感染,也可通過飛沫核被感染——即具有短程和長距離傳播性。
增加房間的絕對濕度,讓飛沫核更快落地可降低降低病毒的傳播概率。增加房間絕對濕度最好的方式就是:開啟加濕器(蒸發式加濕器,而不是超聲波加濕器),同時讓房間盡可能的暖和起來。
具體的邏輯是:增加空氣中的絕對濕度(水蒸氣分壓)→降低飛沫的蒸發速度*6→延緩飛沫半徑下降速度→加快飛沫的落地時間→降低病毒傳播概率。
2、空氣凈化器濾芯是否能攔截病毒?
簡而言之:絕大大部分都可以,但是,有些過濾效率高,有些過濾效率低。有些過濾速度快,有些過濾速度慢。對于普通用戶而言,應選擇過濾效率高,過濾速度快的。
注:【效率高】意味著病毒在通濾芯時被捕捉的概率高。【過濾速度快】意味短時內經過濾芯的病毒多,二者同樣重要。大多數初級用戶往往只看到【效率高】,而忽視了【過濾速度快】。只重視前者,就會導致:雖然濾芯可以100%捕捉到流經病毒,但是由于過濾速度慢,導致經過濾芯的病毒是少數,彌散在空間中的病毒是多數,感染概率無法有效下降。
哪些濾芯效率高?
美國標準ASHRAE 52.2,根據濾芯的過濾效率進行分級:

根據下圖,我們可看到,基本上所有濾芯,對0.1微米-1微米尺度的微粒過濾效率最低,值得注意的是,MERV16濾芯以及更高等級的HEPA濾芯*11過濾效果可超過95。

典型的過濾器過濾效率*7
而這次在武漢肆虐的肺炎病毒,尺度正好在0.1微米(100nm)附近,與上次的SARS病毒尺度相近。

電鏡下的2019新型冠狀病毒(圖片來源:China CDC)
但目前中國的空氣凈化器濾芯并不強制標注濾芯過濾等級。符合條件的濾芯/濾網(等級MERV16以上的濾芯)有如下的表達方式:
“H13濾芯/過濾器/濾網/濾紙”
“99.95%(或更高)過濾0.3μm/微米顆粒”
哪些濾芯過濾速度快?
實際上這不僅僅要求濾芯阻力低,同時要求風機風量大。簡單而言:空氣凈化器CADR(潔凈空氣輸出率)越大,濾芯過濾速度越快。
最后總結一下:空氣凈化器CADR越大,HEPA等級越高,那么對于病毒的除去效果越好。
3、帶有紫外燈的空氣凈化器是否能有效殺滅冠狀病毒?
UVA對于病毒效果差(光子能量低,較少被RNA吸收),UVC波段紫外光在"足夠高"的照射劑量下足以讓SARS冠狀病毒失活,例如光強為4016 μW/㎝2 的 254nm紫外光1分鐘可致部分SARS冠狀病毒失活,15分鐘可徹底殺滅*8。可以想見,在常見的家用空氣凈化器中,空氣通過紫外燈管的時間不到1s,因此紫外燈不可能有效殺滅流經空氣上的病毒。
因此,美國環保總署在<住宅空氣凈化技術匯總>也指出:住宅空氣凈化上使用的紫外燈提供的照射劑量不足以有效殺滅流經空氣的微生物,只能作為捕捉顆粒物裝置的補充(比如HEPA)
4、帶有臭氧功能的空氣凈化器是否能有效殺滅冠狀病毒?
20ppm臭氧150分鐘可以殺滅99.99%的流感病毒*9(非冠狀病毒),20mg/m3臭氧對空氣中IBV 冠狀病殺滅需要15分鐘*10。然而,對于人類而言,安全的臭氧濃度是0.05ppm(或0.1mg/m3)因此使用臭氧殺死病毒的前提是人不在室內。
5、負載病毒的HEPA濾芯會不會成為病毒培養皿二次污染?
由于病毒增殖需要活細胞,被HEPA濾芯捕捉的病毒會逐步消亡。舉例而言,在塑料固體上的SARS冠狀病毒會在9天后徹底滅活*12。因此不需要病毒會在HEPA上增殖造成二次污染。
1:Cole EC, Cook CE. Characterization of infectious aerosols in health care facilities: an aid to effective engineering controls and preventive strategies. Am J Infect Control1998;26:453e464.
2:itzgerald D, Haas DW. Mycobacterium tuberculosis. In: Mandell GL, Bennett JE, Dolin R, editors.Principles and practice of infectious diseases. 6th edn. Philadelphia:Churchill Livingstone; 2005. p. 2852e2886.
3:. Cole EC, Cook CE. Characterization of infectious aerosols in health care facilities:an aid to effective engineering controls and preventive strategies. Am J Infect Control 1998;26:453e464
4:Bjorn E, Nielsen PV. Dispersal of exhaled air and personal exposure in displacement ventilated room. Indoor Air 2002;12:147e164.
5:Knight V. Viruses as agents of airborne contagion. Ann NY Acad Sci 1980;353:147e156.
6:Shaman, J., & Kohn, M. (2009). Absolute humidity modulates influenza survival, transmission, and seasonality. Proceedings of the National Academy ofSciences, 106(9), 3243–3248.
7:Reprinted from Atmospheric Environment, Vol. 98, Parham Azimi, Dan Zhao, and Brent Stephens, Estimates of HVAC filtration efficiency for fine and ultrafine particles of outdoor origin, pages 337–346
8:Inactivation of the coronavirus that induces severe acute respiratory syndrome, SARS-CoV Journal of Virological Methods 121 (2004) 85–91
9:Inactivation of Influenza Virus by Ozone Gas
10:臭氧對空氣中IBV 冠狀病毒的殺滅效果的研究
11:Evaluation of a Commercial Air Filter for Removal of Viruses from the Air APPLIED MICROBIOLOGY, OCt. 1968, p. 1465-1467
12:Stability and inactivation of SARS coronavirusMed Microbiol Immunol (2005) 194: 1–6 DOI 10.1007/s00430-004-0219-0
以上內容摘自352同事-魯毅的文章《病毒-空氣凈化:你要知道的》





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